Mots clés : malachite, azurite, cuivre, carbonate de cuivre, mine

Stalactites de malachite et d'azurite, ancienne mine du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

30/05/2011

Résumé

Minéralisations dans une ancienne mine de cuivre à visiter.


Figure 1. Stalactites de malachite, carbonate de cuivre hydraté, Cu[(OH)2(CO3)], pendant au plafond de l'ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Stalactites de malachite, carbonate de cuivre hydraté, Cu[(OH)2(CO3)], pendant au plafond de l'ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Le plus grand de ces deux stalactites mesure une vingtaine de centimètres de long. La mine datant du milieu du XIXème siècle, ce stalactite s'est formé en moins de 160 ans.


Les terrains du Permien, Trias et Jurassique inférieur de tout le Sud et Sud-Est de la France sont assez souvent minéralisés en divers métaux, notamment par du cuivre (cf Loiras, avec la barytine crêtée, et Millau, avec la barytine stratoïde).

C'est aussi le cas du Trias inférieur gréso-conglomératique du Cap Garonne, au Sud-Est de Toulon. Ce niveau détritique imprégné de carbonates de cuivre a fait l'objet d'une exploitation de 1857 à 1917. Depuis cette date, ces galeries ont été reconverties en champignonnière (pendant seulement quelques années, et sans succès, car le cuivre est toxique pour les champignons, ce que sait n'importe quel viticulteur), puis n'ont plus été parcourues que par les minéralogistes amateurs. Depuis quelques années, une partie des galeries a été ouverte aux visites touristiques. Ces stalactites sont donc postérieurs à 1850, ce qui fait une belle croissance (plus de 200 mm en 160 ans, soit plus de 1,25mm/an). L'eau qui a formé ces stalactites est de l'eau froide. C'est de l'eau de pluie qui tombe sur le Cap Garonne, qui traverse les terrains au-dessus des galeries (une trentaine de mètres de Trias stérile et les quelques mètres de Trias cuprifère laissés au toit des galeries par les exploitants), qui se charge en « sels de cuivre » pendant son trajet, sels de cuivre qu'elle dépose sous forme de stalactites de malachite verte, Cu2[(OH)2(CO3)], ou d'azurite bleue, Cu3[(OH)(CO3)]2.

Les réactions chimiques à l'origine de la formation des stalactites et stalagmites de carbonate de calcium sont classiques : 2 HCO3- + Ca2+ (en solution dans l'eau) --> CaCO3 (qui précipite) + CO2 (qui s'échappe dans l'atmosphère de la grotte) + H2O. Les réactions chimiques à l'origine des stalactites de malachite et d'azurite sont plus complexes, et mettent en jeu le pH, la pCO2 (pression partielle en CO2), la concentration en Cu2+

Cette « image de la semaine » n'a pour but que de montrer ces concrétions exceptionnelles. Le contexte géologique du Cap Garonne, l'histoire de son exploitation et une visite en images des environs et de la partie aménagée de l'ancienne mine font l'objet d'un article séparé.

Figure 2. Stalactites de malachite, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Stalactites de malachite, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Vue éloignée du groupe de stalactites de la figure 1.

Le plafond de la mine est imprégné de malachite, carbonate de cuivre hydraté, Cu[(OH)2(CO3)], sur au moins la moitié de sa surface. Quelques taches bleues d'azurite sont visibles ici ou là. La couleur « rouille » indique la présence d'oxydes ferriques (Fe3+) hydratés.


Figure 3. Stalactites de malachite, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Stalactites de malachite, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Vue éloignée du groupe de stalactites de la figure 1.

Le plafond de la mine est imprégné de malachite, carbonate de cuivre hydraté, Cu[(OH)2(CO3)], sur au moins la moitié de sa surface. Quelques taches bleues d'azurite sont visibles ici ou là. La couleur « rouille » indique la présence d'oxydes ferriques (Fe3+) hydratés.


Figure 4. Stalactites de malachite, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Stalactites de malachite, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Vue éloignée du groupe de stalactites de la figure 1.

Le plafond de la mine est imprégné de malachite, carbonate de cuivre hydraté, Cu[(OH)2(CO3)], sur au moins la moitié de sa surface. Quelques taches bleues d'azurite sont visibles ici ou là. La couleur « rouille » indique la présence d'oxydes ferriques (Fe3+) hydratés.


Figure 5. Stalactites de malachite, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Stalactites de malachite, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Vue éloignée du groupe de stalactites de la figure 1.

Le plafond de la mine est imprégné de malachite, carbonate de cuivre hydraté, Cu[(OH)2(CO3)], sur au moins la moitié de sa surface. Quelques taches bleues d'azurite sont visibles ici ou là. La couleur « rouille » indique la présence d'oxydes ferriques (Fe3+) hydratés.


Figure 6. Vue d'ensemble d'une galerie de l'ancienne mine du Cap Garonne, parois et plafond colorés en bleu et vert par l'azurite et la malachite

Vue d'ensemble d'une galerie de l'ancienne mine du Cap Garonne, parois et plafond colorés en bleu et vert par l'azurite et la malachite

C'est au plafond d'une galerie semblable qu'ont crû les stalactites des figures précédente et suivantes.


 

Figure 7. Mini-stalactites d'azurite, Cu3[(OH)(CO3)]2, en cours de croissance, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne

Mini-stalactites d'azurite, Cu3[(OH)(CO3)]2, en cours de croissance, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne

La goutte d'eau (qui donne l'échelle) à l'origine de chaque stalactite est parfaitement visible.


Figure 8. Zoom sur des mini-stalactites d'azurite, Cu3[(OH)(CO3)]2, en cours de croissance, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne

Zoom sur des mini-stalactites d'azurite, Cu3[(OH)(CO3)]2, en cours de croissance, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne

La goutte d'eau (qui donne l'échelle) à l'origine de chaque stalactite est parfaitement visible.


Figure 9. Mini-stalactites d'azurite, Cu3[(OH)(CO3)]2, débutant à peine leur croissance, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne

Mini-stalactites d'azurite, Cu3[(OH)(CO3)]2, débutant à peine leur croissance, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne

La goutte d'eau (qui donne l'échelle) à l'origine de ces deux futurs stalactites est parfaitement visible.


Figure 10. Zoom sur des mini-stalactites d'azurite, Cu3[(OH)(CO3)]2, débutant à peine leur croissance, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne

Zoom sur des mini-stalactites d'azurite, Cu3[(OH)(CO3)]2, débutant à peine leur croissance, ancienne mine de cuivre du Cap Garonne

La goutte d'eau (qui donne l'échelle) à l'origine de ces deux futurs stalactites est parfaitement visible.


Figure 11. Localisation et contexte géologique de la mine du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Localisation et contexte géologique de la mine du Cap Garonne, Le Pradet, Var

Le Cap Garonne et sa mine sont situés sur une presqu'île protégée et sauvage, au Sud-Est de l'agglomération toulonnaise. La mine du Cap Garonne se situe au niveau du contact entre le Trias inférieur (petite « tache » orange) et le Permien (en brun). Un but de promenade pour vos vacances.


Merci au Musée de la mine du Cap Garonne de m'avoir autorisé à prendre des photos à l'intérieur de la mine. Un article plus complet vous permet de découvrir le contexte géologique du Cap Garonne, l'histoire de son exploitation et une visite en images des environs et de la partie aménagée de l'ancienne mine.

Mots clés : malachite, azurite, cuivre, carbonate de cuivre, mine